Molti sono i pregiudizi che riguardano i veicoli elettrici, sempre più rafforzati da informazioni superficiali: non sono efficienti, non dispongono di un’autonomia sufficiente e, una volta dismessi, rappresentano una grave minaccia per l’ambiente per via delle batterie in essi contenute.
Sta di fatto che queste valutazioni, e le preoccupazioni per l’ambiente che ne derivano, impediscono a molte persone di acquistare un’automobile elettrica pura. Nonostante le vendite mostrino una chiara tendenza alla crescita.
Desideriamo quindi offrire un contributo al riguardo e spiegare come vengono riciclate le batterie delle auto elettriche e come esse siano destinate, ben prima di essere avviate al processo di riciclaggio, a una lunga vita. Diversamente da quelle delle auto con motore a combustione, infatti, le batterie “usate” delle auto elettriche possono persino favorire la transizione verso le energie rinnovabili.
Quanto dura la batteria della mia auto elettrica?
Conosciamo bene questo fenomeno con le batterie dei computer portatili o dei telefoni cellulari: dopo frequenti ricariche, le prestazioni calano costantemente e la durata di utilizzo diminuisce.
Le ragioni sono, tra le altre, il riscaldamento della batteria durante la ricarica e la scarica, le scariche profonde per via del non utilizzo o il calendar aging, che danneggiano la chimica delle celle della batteria.
La soluzione a questo problema è una gestione intelligente delle batterie.
La batteria di un’auto elettrica è composta da moduli singoli, a loro volta costituiti da celle singole. La temperatura e la tensione di ogni cella viene determinata con l’ausilio di un circuito di commutazione per il monitoraggio delle celle, per poi essere valutata da un controller intelligente di gestione della batteria. Con questo sistema si garantisce che la chimica delle celle non raggiunga temperature troppo elevate o troppo basse. In tal modo la batteria del veicolo può essere protetta molto meglio dalla perdita di capacità, e la sua vita utile viene a essere prolungata.
Un esempio:
per una Tesla Model S con 500 km di autonomia a ogni ricarica della batteria è realistico pensare che occorrano 3.000 cicli di carica completi prima che inizino a diminuire le prestazioni della batteria, che comunque possiede sempre l’80% circa della sua capacità.
Un ciclo di carica completo corrisponde a un ciclo di scarica completa e di ricarica della batteria. Moltiplicando i 500 km di autonomia per 3.000 cicli di carica completi, si ottiene un’autonomia complessiva di 1.500.000 km prima che la capacità si riduca.
Con un’auto elettrica, inoltre, non è necessario scaricare completamente la batteria prima che essa possa essere ricaricata.
Questa è una procedura che appartiene alle batterie dei primi telefoni cellulari o computer portatili. Ricariche intermedie mentre si fa la spesa, si è al lavoro o nel ristorante preferito non sono quindi un problema: ogni possibilità di ricarica può essere utilizzata senza alcuna preoccupazione.
Chi desidera avere particolare cura della batteria deve cercare di mantenere la carica della batteria tra il 20 e l’80% e ricaricare il meno possibile alle stazioni di ricarica rapida.
La batteria di un’auto elettrica può tuttavia perdere troppa potenza precocemente?
Auto elettriche, telefoni cellulari o computer portatili: tutti questi apparecchi contengono batterie agli ioni di litio, sostanzialmente considerate accumulatori di energia molto affidabili. In alcuni rari casi può tuttavia accadere che esse perdano troppa potenza prematuramente.
Fattori quali temperature estreme, stile di guida sportivo o chimica difettosa della possono influire sulla durata di vita. A seconda del contratto di compravendita stipulato, può derivare un diritto alla garanzia. La maggior parte dei produttori offre una garanzia di otto anni e un chilometraggio massimo di 160.000 chilometri.
Una batteria che scenda al di sotto di una determinata capacità (di norma 70 – 80%) entro questo periodo di tempo è coperta dalla garanzia del costruttore e viene riparata o sostituita gratuitamente. Lexus batte tutti i record e fissa la garanzia per la nuova UX300e addirittura a dieci anni e a un milione di chilometri. La sostituzione completa della batteria è comunque raramente necessaria, poiché molti problemi possono essere risolti già con la sostituzione di singoli moduli della batteria.
Una seconda vita: come può essere riutilizzata la batteria di un’auto elettrica?
Nel settore della mobilità, quando una batteria viene considerata “esausta”, essa conserva ancora una capacità complessiva pari al 70-80%. In termini ecologici ed economici è quindi ragionevole continuare a utilizzarla come accumulatore di energia prima di avviarla al processo di riciclaggio.
Un esempio indicativo: già nel 2017 il gruppo automobilistico BMW ha messo in funzione a Lipsia una fattoria di batterie “Second Life” con 500 batterie dismesse da veicoli elettrici, realizzando in tal modo un impianto di stoccaggio di energia. Grazie a questo impianto, i picchi di carico che possono verificarsi durante la produzione vengono assorbiti e si compensano i periodi di assenza di vento.
Una batteria usata può essere utilizzata anche nelle abitazioni private, per esempio per immagazzinare in modo conveniente la corrente elettrica di un impianto fotovoltaico invece di immetterla a basso costo nella rete. Una batteria con una capacità di 20 kWh può essere utilizzata come accumulatore “tampone” per un nucleo familiare.
Venendo a mancare cicli di carica e scarica sempre diversi, le celle della batteria vengono sollecitate in modo più uniforme, per cui nella sua “seconda vita” una batteria può continuare a essere utilizzata per altri 20 anni prima di essere definitivamente avviata al riciclaggio.
Conclusione
Le batterie delle auto elettriche già oggi hanno una vita molto lunga, e in futuro aumenterà ancora.
Se al termine della sua durata di vita una batteria perde tuttavia troppa della sua capacità originaria, essa non viene subito smontata nei suoi componenti, ma può essere ancora utilizzata per anni, se non per decenni, come accumulatore temporaneo di energia. Energia da fonti rinnovabili quali il vento e il sole può quindi essere utilizzata per la transizione energetica, in modo che anche di notte o in caso di bonaccia non si debba ricorrere a fonti energetiche dannose per l’ambiente.
Quando poi, dopo molti anni di utilizzo, è tempo di pensare al riciclaggio, almeno il 90% delle vecchie batterie è materia prima riutilizzabile per le successive batterie per auto elettriche.